[發(fā)明專(zhuān)利]矩陣變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410487065.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104578810B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蛭子讓治;山崎明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社安川電機(jī)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M5/27
• 分類(lèi)號(hào): H02M5/27
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華,金丹

1.一種矩陣變換器，其特征在于，具有:

電力轉(zhuǎn)換部，其包含用于連接交流電源的各相和負(fù)載的各相的多個(gè)雙向開(kāi)關(guān)；以及

控制部，其選擇性地執(zhí)行第一控制模式或第二控制模式，其中，所述第一控制模式是對(duì)所述雙向開(kāi)關(guān)進(jìn)行PWM控制以進(jìn)行所述交流電源與所述負(fù)載之間的電力轉(zhuǎn)換，所述第二控制模式是對(duì)所述雙向開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制以直接連結(jié)所述交流電源與所述負(fù)載，

當(dāng)從所述電力轉(zhuǎn)換部向所述負(fù)載的輸出電壓的頻率與所述交流電源的頻率之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述控制部進(jìn)行使所述輸出電壓上升的電壓上升控制、和使所述輸出電壓的相位與所述交流電源的電壓相位隨動(dòng)的隨動(dòng)控制，當(dāng)這些控制結(jié)束時(shí)，將用于驅(qū)動(dòng)所述雙向開(kāi)關(guān)的模式從所述第一控制模式轉(zhuǎn)換為所述第二控制模式，

所述控制部具有：

頻率判定部，當(dāng)所述輸出電壓的頻率與所述交流電源的頻率之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，輸出頻率一致信號(hào)；

電壓限制控制部，當(dāng)從所述頻率判定部輸出所述頻率一致信號(hào)時(shí)，進(jìn)行所述電壓上升控制；

電壓判定部，當(dāng)所述輸出電壓的振幅與所述交流電源的電壓振幅之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，輸出電壓一致信號(hào)；

相位運(yùn)算部，當(dāng)從所述頻率判定部輸出所述頻率一致信號(hào)時(shí)，進(jìn)行所述隨動(dòng)控制；

相位判定部，當(dāng)所述輸出電壓的相位與所述交流電源的電壓相位之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，輸出相位一致信號(hào)；以及

開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)部，當(dāng)輸出所述電壓一致信號(hào)并且輸出所述相位一致信號(hào)時(shí)，將用于驅(qū)動(dòng)所述雙向開(kāi)關(guān)的模式從所述第一控制模式轉(zhuǎn)換為所述第二控制模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣變換器，其特征在于，

具有模式切換判定部，在輸出所述頻率一致信號(hào)、所述電壓一致信號(hào)和所述相位一致信號(hào)的狀態(tài)下，當(dāng)所述輸出電壓的相位與nπ/6之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，輸出模式切換信號(hào)，其中，n是1～12中的一個(gè)以上的整數(shù)，

所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)部在從所述模式切換判定部輸出所述模式切換信號(hào)的時(shí)刻，將用于驅(qū)動(dòng)所述雙向開(kāi)關(guān)的模式從所述第一控制模式轉(zhuǎn)換為所述第二控制模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣變換器，其特征在于，

通過(guò)所述電壓限制控制部使所述電壓上升控制結(jié)束以后，所述相位運(yùn)算部使所述隨動(dòng)控制結(jié)束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣變換器，其特征在于，

具有頻率指令生成部，生成使所述輸出電壓的頻率隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)接近設(shè)定頻率的頻率指令；以及

電壓指令生成部，根據(jù)所述頻率指令生成用于控制所述輸出電壓的電壓指令，

所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)部根據(jù)所述電壓指令進(jìn)行所述PWM控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其特征在于，

所述電壓限制控制部具有：

限幅器，對(duì)所述電壓指令的大小進(jìn)行限制；以及

電壓限制解除部，當(dāng)從所述頻率判定部輸出所述頻率一致信號(hào)時(shí)，階段性地解除所述限幅器對(duì)所述電壓指令的限制。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其特征在于，

當(dāng)所述交流電源的頻率與所述輸出電壓的頻率之差在所述規(guī)定范圍內(nèi)，并且所述頻率指令與所述交流電源的頻率之差在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述頻率判定部輸出所述頻率一致信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其特征在于，

所述相位運(yùn)算部具有：

虛擬相位運(yùn)算部，對(duì)所述輸出電壓的虛擬相位進(jìn)行運(yùn)算，以降低所述交流電源的電壓相位與所述輸出電壓的相位之差；

補(bǔ)償值運(yùn)算部，邊改變所述交流電源的頻率與所述頻率指令的比率邊使該交流電源的頻率與該頻率指令相加而進(jìn)行相位補(bǔ)償值的運(yùn)算，以使所述交流電源的頻率的比率隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而增加；以及

相位補(bǔ)償部，使所述虛擬相位與所述相位補(bǔ)償值相加以求出所述輸出電壓的相位，

所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)部根據(jù)從所述電壓指令生成部輸出的所述電壓指令與由所述相位運(yùn)算部求出的所述輸出電壓的相位進(jìn)行所述PWM控制。